Земляные работы непрерывного цикла

Такие работы осуществляют машинами непрерывного действия, к которым относятся грейдер-элеваторы, струги с диагональными и вертикальными ножами и транспортерами, многоковшовые экскаваторы и фрезерные машины. Наиболее экономично их применять при сосредоточенных работах большого объема — вскрышных работах, отрывке выемок, траншей и каналов большой протяженности. Грейдеры-элеваторы весьма экономичны в дорожном строительстве в условиях равнинной местности для отсыпки насыпей из боковых резервов. Непрерывность действия обеспечивает этим машинам большую производительность и высЬкую экономичность! при одинаковой затрачиваемой мощности и максимальной загрузке машин производительность прицепного грей-дера-элеватора к трактору класса 10 тс превышает производительность скрепера емкостью 10 м3 к трактору класса 15 тс в 3 раза, а экскаватора с ковшом емкостью 0,65 м3 — в 2 раза при снижении стоимости работ в 1,5— 2 раза.

Возведение грейдерами-элеваторами насыпей из боковых резервов. При возведении насыпей, плотин, дамб и других земляных сооружений из боковых (продольных) резервов грейдер-элеватор движется вдоль насыпи, вырезая грунт дисковым ножом из резерва и подавая его с помощью транспортера в насыпь (рис. 2.20). Грунт вырезают от внутренней бровки резерва послойно. Первый проход дисковым ножом производят 2 раза по одной и той же борозде для обеспечения надлежащего заглубления ножа, величина которого зависит от категории и состояния грунта и рельефа местности. Необходимо стремиться вести работу с наибольшим заглублением (до 1/2 диаметра ножа). По окончании разработки первого слоя на полную ширину резерва приступают к разработке второго слоя, начиная от внутренней бровки.

Грейдерами-элеваторами с транспортерами длиной 8,5 м можно возводить дорожные насыпи высотой до 2 м. При возведении насыпей большей высоты сочетают работу грейдера-элеватора с бульдозером или грейдером, при этом грейдер-элеватор подает грунт на бровку насыпи, а бульдозер или грейдер передвигает его к оси насыпи и разравнивает.

Во всех случаях работы грейдера-элеватора при возведении насыпей из резервов требуется последующее послойное уплотнение насыпи. Длина участка работы грейдера-элеватора составляет от 500 до 2000 м. Чем больше эта длина, тем выше производительность машины. Для перехода машины на другую сторону насыпи необходимо оставлять проходы шириной 8— 10 м, которые потом засыпают бульдо-к краям выработки (рис. 2.21). Транспортные средства (самосвалы, землевозные тележки) перемещаются параллельно грейдеру-элеватору и загружаются на ходу, сменяясь в течение нескольких секунд.

Рис. 2.20. Возведение грейдером-элеватором насыпей из боковых резервов

Рис. 2.21. Разработка грейдером-элеватором резервов или выемок (РВ) с отвозкой грунта самосвалами в насыпь или кавальер (ИК)

Разработка грейдерами-элеваторами выемок или резервов с отвозкой грунта самосвалами или землевозными тележками. При разработке выемок,каналов или резервов грейдер-элеватор Движется вдоль разрабатываемого участка, начиная с середины, и копает грунт послойно, перемещаясь по мере разработки одного слоя от середины

При нагрузке грунта в землевозные тележки применяют грейдеры-элеваторы с транспортером длиной 8,5 м, при этом верхний барабан также располагают на высоте 0,5—0,6 м над бортом тележки. Для обеспечения подъема транспортных машин на насыпь устраивают въезды и съезды, количество которых зависит от принятой схемы работы, расположения насыпи и резерва, а также высоты насыпи.

Рис. 2.22. Схемы проходов автогрейдера при профилировании грунтовой дороги:
3, 6, 10 и 12 — вырезание грунта; 2, 4, 5, 7, 8, 9, 11 и 13 is- перемещение грунта; 14, 15 и 16 — разравнивание; 17 — профилирование боковой канавы; 18 — отделка полотна

Длина участка работы грейдера-элеватора должна быть не менее 300 м; при более коротких участках значительно снижается производительность грейдера-элеватора из-за возрастающей потери времени на повороты в конце участка.

Профилировочные, планировочные и отделочные земляные работы. К машинам для выполнения таких работ относятся прицепные грейдеры, автогрейдеры, универсальные планировочные машины с телескопической стрелой, а также различные виды навесных приспособлений к экскаваторам, грейдерам, автогрейдерам, бульдозерам и др.

Грейдеры и автогрейдеры широко применяют при строительстве грунтовых профилированных дорог (особенно в сельскохозяйственных районах и при освоении целинных земель), а также для возведения насыпей из боковых резервов, планировки плотин, дамб, устройства корыта в дорожном полотне и других работ.

Профилирование грейдерами и автогрейдерами грунтовых дорог. При устройстве проезжей части дороги за счет грунта, вынимаемого из боковых канав, грейдеры часто прицепляют к трактору канатом. При такой сцепке обеспечивается большая гибкость в работе грейдера, чем при жесткой сцепке, поскольку трактор и грейдер могут двигаться не по одной линии. Это обеспечивает лучшее использование тяговой мощности трактора и хорошую видимость грейдеристу, что особенно важно, когда грейдер движется по обрабатываемой канаве, а трактор — по обочине. Гибкая сцепка длиной 7—10 м дает возможность поворачивать дышло на угол 10—15°, фиксируемый поворотным устройством. Кроме того, гибкая сцепка позволяет быстро разворачиваться грейдеру на месте на 180°.

Последовательность проходов и принцип работы прицепного грейдера и автогрейдера при профилировании грунтовых дорог одинаковы. Однако возможность поворота отвала автогрейдеров на 180° позволяет производить ему челночные проходы (поступательно-возвратные без разворотов в конце участков), что увеличивает производительность этих машин.

Схема профилирования грунтовой дороги автогрейдером среднего типа показана на рис. 2.22. При первом проходе (1) вырезают грунт по внешнему откосу канавы. Этот проход весьма ответственен, так как борозда, сделанная круговым проходом (с обеих сторон дороги), служит разбивкой дороги и является исходной для последующих проходов. Срезанный грунт перемещают в поперечном направлении от бровки на проезжую часть (2); вырезание грунта (проходы 3, 6, 10 и 12) чередуют с его перемещением. Затем грунт перемещают к осевой линии дороги (проходы 4, 5, 7, 8, 9, 11 и 13) и разравнивают (проходы 14, 15 и 16). Если к тринадцатому проходу требуемая глубина канавы не будет достигнута, то проходы повторяют до получения нужной отметки. С помощью трапецеидального откосника срезают грунт по дну канавы (17), перемещая его вверх на бровку по внутреннему откосу, который окончательно профилируют. Когда профиль готов, отделывают полотно дороги (18).

Для более эффективного использования прицепных грейдеров применяют метод звеньевой работы. Для профилирования грунтовых дорог звену придается два трактора класса 10 тс, три прицепных тяжелых грейдера и один пятикорпусный плуг. В первый агрегат входит трактор, к которому прицепляют плуг на жесткой сцепке и за ним грейдер с помощью каната длиной 7 м. Плуг устанавливают так, чтобы он разрыхлял грунт для грейдера. Второй агрегат состоит из сцепа двух грейдеров к трактору, как это показано на рис. 2.23. Оба грейдера в рабочем состоянии находятся по обе стороны от оси трактора благодаря жесткой установке дышел, повернутых на 8—10°. Натяжением цепи 4 регулируют работу грейдеров. Применение цепи также обеспечивает одновременный разворот трактора с двумя грейдерами. Чтобы трос 2 не попадал под колеса первого грейдера, последний имеет кронштейн 3 с направляющим кольцом для свободного подвешивания каната.

На основе практики применения подобных звеньев отработана рациональная схема постройки профилированной дороги (рис. 2.24). При нечетных проходах вырезают грунт первым агрегатом с углом захвата отвала 30°, при четных проходах перемещают грунт вторым агрегатом с углом захвата отвала 40°. Начиная с десятого прохода, на отвал грейдера первого агрегата устанавливают откосники со стороны кювета и удлинитель с противоположной стороны. При работе без плуга (в легких условиях) грейдер прицепляют к трактору на жесткой сцепке. На отвалы грейдеров второго агрегата в зависимости от условий работ устанавливают односторонние или двусторонние удлинители.

Применение звеньевого метода работы прицепных грейдеров показало ряд его преимуществ: повышение производительности на 20—30% за счет уменьшения холостых пробегов и более совершенной технологии производственного процесса; снижение стоимости работ ввиду более высокой производительности машин и сокращения обслуживающего персонала, уменьшения простоев машин и холостых пробегов, экономии горючего и др. Звеньевым методом с разделением операций можно работать двумя— тремя автогрейдерами.

Рис. 2.23. Схема сцепки грейдером при звеньевой работе:
1 — дышло; 2 — канат; 3 — кронштейн для поддержания каната; 4 — цепь

Рис. 2.24. Схемы профилирования грунто? вой дороги грейдерным звеном;
1—16 — последовательность проходов; размеры указаны в метрах

Высота насыпи, возводимой грейдерами и автогрейдерами, может доходить до 2 м. Рациональная длина участка (фронт работы) 300—500 м, но не более 1 км. Для возведения насыпи также может быть применен метод звеньевой работы.

Возведение грейдерами и скреперами насыпей из боковых резервов. Средняя часть земляного полотна примерно на полную ширину корыта возводится скреперами, а боковые части на ширину обочин и откосов — грейдерами (рис. 2.27). Скреперы, передвигаясь по спирали и отсыпая грунт поперек проезжей части, забирают его в дальней части резерва, а грейдеры — из ближайшей части резерва. Производительность скрепера емкостью 7 м3, работавшего этим способом в течение 6 мес., составила в среднем 750 м3 в смену на грунтах III категории и при высоте насыпи до 1,5 м; производительность тяжелых грейдеров была в 2 раза выше обычной и достигала 500—550 м3 в смену.

Рис. 2.25. Возведение насыпи автогрейдером из боковых резервов

Рис. 2.26. Порядок проходов автогрейдера при возведении насыпи из боковых резервов: 1=11 = последовательность проходов

Возведение грейдерами и автогрейдерами насыпей из боковых резервов. Насыпи возводят при продольных проходах и послойном вырезании грунта, начиная от внутренней бровки резерва (рис. 2.25). При вырезании грунта и перемещении его в насыпь грейдером или автогрейдером совершают круговые проходы и разрабатывают попеременно резервы с обеих сторон насыпи (рис. 2.26). Насыпь послойно уплотняется пневмоколесными катками или другими средствами.

При этом способе грейдеры и скреперы должны работать одновременно на одном участке, что сокращает требуемый фронт работ и улучшает организацию последних. Наряду с увеличением производительности машин обеспечивается хорошая отделка земляного полотна; скреперы достаточно уплотняют валики еще не успевшего высохнуть грунта, уложенного в насыпь грейдерами, что особенно важно при возведении насыпей в засушливых районах. Кроме того, отпадает необходимость отделки откосов в той части резерва, из которой взят грунт грейдерами, так как она осуществляется в процессе возведения земляного полотна.

Рис. 2.27. Схемы совместной работы грейдер Ров и скреперов по устройству насыпи из боковых резервов:
I — грейдерные работы; II —-скреперные работы; 111 — движение грейдеров; IV — Движение скреперов; 1—30 — последовательность отсыпки грунта в насыпь скрепе-Рами; размеры указаны в метрах

Разработка корыта в земляном полотне грейдерами и автогрейдерами.

Требуемый профиль корыта в уплотненном земляном полотне создается вырезкой и перемещением грунта на обочины. При этом объем вырезанного в полотне грунта должен быть равен объему грунта в насыпи на обочинах. Корыто устраивают грейдером или автогрейдером при обычных круговых проходах. На рис. 2.28 показана схема такой работы при разработке корыта для дороги местного значения.

При первом проходе производят вырезание, для чего отвал заглубляют по оси корыта на 10—12 см ниже отметки его дна. Вторым проходом вырезанный грунт перемещают на обочину и укладывают валиком. Третьим проходом вырезают грунт, но не больше чем на 5 см ниже дна корыта, после чего четвертым проходом разравнивают валики на обочине.

Рис. 2.28. Схема разработки корыта в готовом земляном полотне грейдером или авто—грейдером:
1 — 8 — последовательность проходов (1, 3, 5, 6 и 7 — вырезание грунта; 2 и 4 — перемещение грунта; 8 — разравнивание дна корыта); размеры указаны в метрах

Перед пятым проходом увеличивают углы захвата и резания ножа и концом последнего вырезают грунт в корыте в месте примыкания его к обочине. Так как грунт перемещается от оси корыта к бровке, его укладывают на обочину вплотную и трамбуют в месте перехода в корыто. При шестом проходе угол захвата еще больше увеличивают, а на конец отвала, прижимающий грунт к обочине, прикрепляют специальный удлинитель. Этим достигается окончательная отделка стыка обочины и корыта.

Следующими проходами корыто зачищают, срезая грунт от обочины к оси дороги, и разравнивают грунт в средней части корыта.

Планировка земляного полотна грейдерами и автогрейдерами. При возведении насыпи из боковых резервов скреперами, бульдозерами, грейдерами-элеваторами и другими средствами обычно требуется производить планировку и отделку земляного полотна, что наиболее эффективно выполнять грейдерами или автогрейдерами.

Рис. 2.29. Схема планировки земляного полотна и дна резерва прицепным грейдером:
1 — 8 последовательность проходов (1 и В — планировка поверхности земляного полотна; 3 и 5 – планировка откоса насыпи; 4, 6 и 8 — планировка дна резерва; 7 – планировка откоса резерва)

Последовательность планировки земляного полотна и откосов насыпи, а также дна и внешнего откоса резерва при помощи грейдера показана на рис. 2.29. Первые проходы грейдера пройзводятся на участке от оси дороги к бровке земляного полотна и служат для планировки поверхности земляного полотна. При этих проходах основная рама грейдера выносится в сторону перемещения грунта с тем, чтобы нож выходил на 0,4—0,5 м за предел проекции заднего колеса грейдера в сторону резерва. Этим достигается сбрасывание лишнего грунта g полотна дороги в резерв, а также обеспечивается устойчивость грейдера при его движении по краю земляного полотна.

Планировка поверхности земляного полотна насыпи выполняется за два прохода грейдера. Третьим проходом делается предварительная очистка откоса насыпи, при этом трактор движется по обочине земляного полотна, а грейдер — по откосу. Основную и тяговую рамы грейдера устанавливают так, чтобы край режущего конуса ножа находился в проекции заднего колеса. Срезка откоса производится пяткой ножа за два прохода со сбрасыванием грунта в резерв, где он разравнивается по дну четвертым и шестым проходами. Трактор с грейдером движутся по дну резерва.

Планировка внешнего откоса резерва осуществляется следующим, седьмым проходом, при котором установка грейдера должна быть такой же, как при третьем и пятом проходах. Трактор в этом случае движется по полосе отвода за пределами резерва, с внешней его стороны. Восьмым проходом заканчивают планировку дна резерва с приданием ему уклона 0,02—0,03 от внутреннего к внешнему откосу. Седьмой и восьмой проходы необходимо делать по 2 раза.

Планировка откосов сменным рабочим оборудованием землеройных машин. Планировку и зачистку откосов выемок, насыпей, дамб и других земляных сооружений можно выполнять бульдозерами, грейдерами, автогрейдерами, экскаваторами и универсальными планировочными машинами, оборудованными специальными сменными откосниками и приспособлениями.

Внутренние и внешние откосы с углом не более 25е и высотой не более 1 м можно выполнять бульдозером, грейдером и автогрейдером с откосником, установленным на основном отвале. Срезание и планировку внешнего откоса резерва и откосов выемок высотой 1—3 м при угле 50—70° выполняют отвалом грейдера или авто-грейдера, вынесенным за раму. Для лучшей устойчивости при работе с отвалом, вынесенным за раму, колеса грейдера или автогрейдера следует наклонять в сторону откоса. Сре-

Для грубой отделки откосов применяют ковш емкостью 0,5—0,8 м3 коробчатого типа с зубьями и шарнирным днищем. Ковш крепится к ходовой каретке, днище открывается при помощи специального механизма. Для чистовой отделки откосов применяют скребок шириной 2 м; как и ковш, он крепится болтами к ходовой каретке.

Рис. 2.30. Схема планировки откосов насыпи тяжелым грейдером:
1 — с планировочным устройством; 2 — с ножом, вынесенным за раму

Для повышения качества планировки откосов насыпей рекомендуется сделать планировочное устройство, которое шарнирно крепится к отвалу тяжелого грейдера и является как бы его продолжением. Такой планировщик может обрабатывать откосы с любым уклоном. На рис. 2.30 показана схема отделки откоса высотой до 4 м грейдером с установленным на нем планировщиком, движущимся по насыпи, и грейдером с отвалом, вынесенным за раму, движущимся у подножья насыпи.

Планировка откосов осуществляется срезкой основной массы грунта ковшом с погрузкой в транспорт и зачисткой откосов скребком. При холостом ходе скребок заглаживает неровности. Производительность такого экскаваторного планировщика составляет 30— 40 м3/ч (или 100—150 пог. м откоса) при высоте насыпи 5—6 м.

Специальными машинами для зачистки и отделки откосов и разнообразных планировочных работ являются универсальные планировщики с телескопической стрелой и с различным оборудованием — Э-4010, ЭО-3332 и ЭО-2131А. С помощью быстросменного оборудования эти планировщики могут производить рыхление откосов, зачистку их с одновременной погрузкой срезаемых излишков грунта в транспорт и окончательную отделку откосов.